Biólogos de Japón, Reino Unido y Estados Unidos han descubierto que el gen DUO POLLEN1 (DUO1) desempeña una función esencial en el proceso de fecundación doble de las angiospermas.
El nuevo estudio, publicado en la revista PLoS Genetics, amplía considerablemente nuestros conocimientos sobre un proceso básico para el éxito evolutivo de las angiospermas que hasta ahora no se entendía bien.
El coordinador del estudio, el profesor David Twell de la Universidad de Leicester (Reino Unido), explicó que las angiospermas, al contrario que los animales, necesitan no una, sino dos células espermáticas para poder procrear: «Una célula espermática para que se una con la célula ovárica que producirá el embrión, y otra para que se una a la célula central para producir el tejido "endoespermatico" rico en nutrientes del interior de la semilla», indicó.
De acuerdo con el estudio, el misterio de este proceso de fecundación doble consistía en «cómo un único grano de polen era capaz de crear el par de células espermáticas necesarias para la fertilidad y la producción de semillas».
El equipo estudió la Arabidopsis, una planta común en los estudios de biología, y descubrió que el gen DUO1 desempeña una función fundamental en el control de la división de las células reproductivas precursoras de esta planta en dos células espermáticas gemelas. De hecho, el papel del gen es doble: promoción de la división de las células espermáticas precursoras y una función especializada como células espermáticas.
En concreto, los investigadores lograron demostrar que el DUO1 es necesario para producir tanto una proteína que controla la división celular como para activar genes también necesarios para la diferenciación y fertilización de células. Es responsable de «accionar» la capacidad de fertilización que tienen las células espermáticas de una planta.
Además, el equipo descubrió que ciertos genes emparentados con el DUO1 también se encuentran en una gran variedad de plantas como el musgo, lo que sugiere que podría formar parte de una red reguladora de células espermáticas que evolucionó antes de la aparición del polen y las flores. Profundizando en este tema se podría, según se sugiere en el estudio, «esclarecer la evolución de los mecanismos reguladores del desarrollo de una línea germinal vegetal [linaje de una célula germinal] y su importancia en la fecundación doble de las angiospermas».
Los investigadores también confían en que posteriores análisis arrojen luz sobre la forma en la que el DUO1 se activa y activa sus dianas. Aventuran que identificar la función del DUO1 en la especificación de líneas germinales debería permitir el desarrollo de una red reguladora detallada de la gametogénesis masculina (el proceso mediante el cual las células se convierten en esperma o en óvulos), «y realizar estudios comparativos del control de la producción de células espermáticas».
Junto con la descripción realizada recientemente por este grupo de un mecanismo independiente que regula el ciclo de las células germinales masculinas, los descubrimientos referidos podrían ampliar de forma significativa nuestros conocimientos sobre los procesos moleculares que contribuyen al éxito de la reproducción vegetal y la producción de semillas.
«Este trabajo proporciona los primeros datos de índole molecular sobre los mecanismos por los que se coordinan la progresión del ciclo celular y la diferenciación de gametos en las angiospermas», concluye el estudio. El profesor Twell añadió que el estudio podría ayudar a desvelar los orígenes de las células espermáticas vegetales y proporcionar nuevas herramientas moleculares para la manipulación de la fertilidad vegetal y la producción de semillas híbridas. El trabajo también podría ayudar a controlar el flujo genético en los cultivos transgénicos en los que la contribución masculina ha de ser eliminada (la «esterilidad masculina» de las plantas ofrece varias ventajas comerciales, por ejemplo una vida útil más larga de las flores).
Vía: Cordis, 26/03/09
F:http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=ES_NEWS&ACTION=D&DOC=1&CAT=NEWS&QUERY=012053f81c07:941e:619fb37e&RCN=30605
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